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2綠色化工技術的開發

2.1原料的選用

綠色化工科技的發展，如果不從化工污染、化學反應的源頭著手，那么始終是治標不治本而且十分被動的措施。那么化工科技及工藝發展過程中，選擇無毒害溶劑、原料、催化劑等化學原料來進行化工生產、制作化工產品可實現零排放、零污染的清潔生產和加工原則，有效防止和控制化學污染的產生。近年較為常見的無害化學原料為：野生植物、農作物等生產物質。將蘆葦、樹木等天然野生植物纖維，以及稻草、麥秸和蔗渣等農副產品的廢棄物作為原料加工糠醛、醇、酮、酸等化工原料。還有利用生物質氣化產生氫氣等，都是綠色化工技術中原料選擇應用的非常好的例子。

2.2無毒害催化劑的選用

在百分之九十的化工生產中催化劑是提高反應速率的必需品。然而在綠色化工科技的開發過程中，無毒害的烷基化固相催化劑是國內外研發工作的重點。南京大學徐國際【2】利用環境友好性綠色化合成過程對烯丙基醇類化合物作為烷基化試劑，在無溶劑的條件下對1，3-二羰基化合物進行直接烷基化反應，反應后處理步驟簡單，且催化體系可以循環使用，四次催化循環后收率仍然能大于84%。

3綠色化工技術在化學工業中的應用

3.1清潔生產技術

清潔生產技術是無毒、無害、無污染、無廢物排放的綠色化工技術，包括輻射熱加工技術，綠色催化技術，臨界流體技術等。在冶金工業、印染工業、煤氣化、制甲醇、垃圾處理、海水淡化等行業都得到了很好的運用。此外先進的脫硝脫硫技術、垃圾制沼氣技術、高效清潔的煤氣化技術、利用風能太陽能等自然能發電技術等等這些都利用了清潔生產技術。例如，海水淡化技術的應用不僅解決了我國淡水資源匱乏的現狀，還利用有效的化學方法將海水中的鹽水分離，在海水淡化的預處理過程中不會產生任何對環境狀況的不良影響，也沒有對生態環境造成傷害。而且，在海水淡化預處理過程中所產生的氫氧化鎂作為一種成本低廉、工藝簡單、不產生二次污染的清潔化工產品，具有非常廣闊的發展前景。

3.2生物技術

生物技術領域包含細胞、基因、微生物和酶等技術范疇，其主要應用在化學仿生學和生物化工兩個方面。生物酶在作為一種在生物體內的催化劑，具有高效、轉移性，可以參與到各個生物化工的合成過程中。另外，化學仿生學中的膜化學技術也是這一領域中廣泛應用的生物技術。在綠色化工技術中采用生物技術，可以利用再生資源合成化學品。從早期來源于動植物中的有機化合物原料，到后來以石油和煤炭作為原料。例如，在綠色化學工程與工藝中，制備丙烯酰胺，利用自然界中的酶替代丙烯腈催化合成丙烯酰胺后，大大降低能耗，且沒有污染環境副產物產生。由此可見，利用廣泛存在于自然界中的酶當做催化劑，與工業酶及一般的化學催化劑相比，自然界中的酶具有無污染、反應條件溫和、產物性質優良的特點。

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（二）使用無毒無害催化原料隨著化學工業發展速度的不斷加快，將化學反應合理的應用于化工生產過程中已經成為促進工業可持續發展的重要前提之一。在化學反應過程中均離不開催化劑的使用。將催化劑應用于化學反應過程中，可有效加快反應速度，縮短法寧時間。所以，在化工生產過程中使用無毒無害的催化原料成為推動綠色化學工程與工藝不斷深入發展的重要前提條件之一。目前，我國相關部門已經高度重視對催化原料的選擇及應用進行深入研究。越來越多的催化劑得到開發和研制，化學反應過程中使用的催化原料不斷得到改善，分子篩除催化劑等優良催化原料在化工生產過程中的應用越來越廣泛。無毒無害催化原料的應用可有效提高化學反應效率，降低能源消耗量，同時也可減少環境污染。

二、綠色化學工程與工藝對化學工業節能產生的促進作用

目前，在各工業產業的生產過程中均已廣泛應用到綠色化學工程與工藝。該工程中具有的應用性能不僅可有效改善化工產業發展過程中存在的資源浪費和環境污染問題，同時還可有效促進化工生產的結構不斷得到優化。綠色化學工程與工藝在化工產業中的應用主要表現在如下幾點。

（一）清潔生產技術的應用清潔生產技術是一種具有較高價值的綠色技術，該種技術主要是通過對化工原料進行無害、無毒、無廢處理，實現原料利用率得到提高，進而促進化學工程的生產質量得到提高。在清潔技術中，應用最為普遍的技術分別為脫硝和脫硫兩種技術。應用該兩種技術對存在較為嚴重的污染的化學廢物、生活垃圾等進行綠色處理，經過相關技術的處理后，生活垃圾可有效轉化為沼氣。應用自然發電技術來代替傳統發電技術。太陽能、風能的開發和應用是清潔生產技術飛速發展的重要標志。在生物工程中合理應用清潔生產技術，可有效促進細胞及基因工程的發展效果得到顯著提高。在輻射加工中應用清潔生產技術，可促進催化劑的作用得到顯著提高。

（二）與生物技術相互結合的應用在生物技術領域中，其技術范疇具體包含細胞、微生物、基因、酶等多種技術。其在各化工生產中的應用主要包含有生物化工合化學仿生學兩個方面的內容。在生物體內，生物酶作為催化劑存在，其具有顯著的專一性和高效性，在生物合成的每個過程中均無法脫離酶的作用。在綠色化學工程與工藝中對生物技術進行合理應用，通過相關技術處理，可使再生資源轉化為相應的化學品。早期所應用的有機化合物原料大部分是直接源自動物和植物，后來才逐漸發展為將煤炭、石油作為原材料使用。在綠色化學工程與工藝中，通常情況下均是應用工業酶或存在于自然界中的酶作為催化劑。將酶與通常應用的化學催化劑進行比較，酶在應用過程中的優點主要表現為無污染、產物性質好、反應條件溫和等。例如通常情況下均是應用丙烯腈進行丙烯酰胺制備，當使用酶作為催化劑后，能耗消耗量大大降低，反應具有徹底性，并且在反應過程中無任何副產物產生。

（三）生產環境友好型產品綠色化學工程與工藝的主要發展目的之一即為為社會生產處環境友好型產品，如清潔汽油、磷洗衣粉等無毒無害產品。通過綠色化學工程可以生產出與社會、自然環境發展相符合的友好型產品。綠色化學工程生產的出現在很大程度上起到了保護環境的作用。在社會生產、生活中，人們的購買的產品均為綠色產品，不僅有效保證了人們身體健康，同時也可促進社會健康、和諧發展。因此，在化工生產過程中，如能夠促進綠色化學工程與工藝對的優勢得到充分發揮，可有效降低生態環境的染污，促進國家自然環境和社會經濟得到可持續發展，對國家的長遠發展及社會的進步具有重要意義。

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綠色工業建筑的防腐設計

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（2）采取微型實驗方式。當前環境工程實驗中，微型實驗法由于其高效、無污染的特點受到了廣泛的推廣。采取微型實驗法，最大程度的降低實驗過程中產生的廢液、廢氣，并對這些廢棄物進行優化處理，從而提高實驗室環境與空氣質量。當前某些高校，采用的點滴板作，僅需數滴試劑量就能夠實現很好的實驗效果，這不僅避免了化學試劑可能對環境造成的污染，同時也實現了實驗室的綠色化管理。

（3）減少劇毒化學藥品的用量。對于一些有毒試劑的實驗室應用，需要進行嚴格的控制，如采用三氧化二砷來測量無水中的砷含量時，只需要滴1.3200g質量就可以配置出1L砷的實驗室標準儲備液。所以，對于這種有毒試劑，需要按照最小量標準來取量，而一些非毒性試劑則可以在此基礎上稍多。每次取量都要做到準確記錄，及時補充，并要確保整個過程的安全環保。

二、實驗后期的綠色化

實驗過程中所形成的廢棄物，在結束后都需要對剩余的試劑進行處理，能夠實現循環利用的可以進行再利用，對于廢液、廢氣、廢渣，具體的操作如下所示。

（1）廢氣處理。在對實驗室廢氣進行處理時，通常采用的是向上排式通風系統，利用配備的通風口來實現實驗室的空氣流通，從而降低有毒性物質的影響，產生的廢氣在特殊的排氣管道中經過吸收瓶的轉化處理，并稀釋后再排向大氣，避免對周遭環境的污染。

（2）廢液處理。①對于一些濃度較低的酸、堿性廢液。可以采取相互中和的方式，當混合溶液的PH值保持在6時－8時，進行過濾后再排放。②對于一些鹽溶液來講，若對環境沒有危害，則可直接排放，若里面含有危害的物質，則首先經過化學法將物質進行轉化稀釋后再進行排放，同時，回收一些貴重的金屬離子物質。③對于一些富含了鉻元素的化合物，可以在酸性環境下采用亞硫酸鐵來將正四價Cr還原成三價Cr，再經過堿性處理，獲得沉淀物Cr(OH)3，然后通過過濾、分層，調節混合溶液的PH值，最后才進行排放。④對于一些具有強酸性特征的含砷廢液，可以通過Na2S進行砷離子的沉淀反應，并經過靜置分層，經過堿性處理，再進行排放。⑤對于含氰化物的廢液，首先在溶液中加入適量的堿性溶液，使溶液中的金屬陽離子轉變成沉淀吸出，再調整混合溶液的PH值保持在6－8，通過在溶液中添加過量NaClO來氧化分解CN-，使其變為氣態物質排放。⑥對于含有重金屬銅、汞、鉛、鋅離子的廢液，首先需要將熔鹽調整到堿性條件下（PH值保持在8－10之間)，再加入適量的Na2S，從而使對應的金屬陽離子生成相應的硫化物沉淀，再靜止分層，過濾，將獲得的少量固體廢渣集合起來，進行深埋處理，同時，對混合溶液進行酸化處理，保持溶液的中性，再進行排放。例如在對廢液中的金屬汞離子進行處理時，根據國家相關部門的規定，排污廢液中的汞元素含量應該低于0.05mg/ml。因此，根據上述具體步驟，首先需要調節廢液中的PH值保持在8－10的偏堿性條件下，再向廢液中添加足量的Na2S溶液，得到HgS的沉淀物質。通過向混合液中添加FeSO4汞沉淀劑與剩下的S2-反應得到FeS沉淀，此時一些溶于水的細微顆粒狀HgS能夠吸附汞沉淀，再進行靜置分層，然后在對溶液進行離心、過濾操作，從而將溶液中的汞含量降低到規定的范圍內。⑦對于一些有機溶劑的廢液，可以采用蒸餾回收法進行操作。在實驗過程中，對于乙醇的消耗量是巨大的，因此，在處理一些乙醇廢液的過程中，首先采用水浴法在一定溫度條件下對廢液進行加熱，并在78.4oC條件下收集形成的餾分。若在這個過程中需要進行乙醇的精提煉，可將獲得的餾分別放入含有氧化鈣的燒杯中，再次進行水浴加熱，這樣獲得的乙醇具有較高的純度。

（3）廢渣的處理。實驗室條件下并不會產生較多的廢渣量，其中主要的廢渣成分是一些固體廢棄物、實驗完成后的試劑剩余物、進行水污染控制處理后形成的固體試劑以及帶來的污泥等。實驗過程中產生的污泥可以預先進行脫水處理，然后在進行相關的衛生填埋；而對于一些堆肥固體物質，可以托運到近郊農村，作為綠色有機肥而得到重復利用；對于一些產生的剩余固體試劑，若能夠再進行重復回收利用，則可進行再重復利用，一些不能夠進行循環利用的固體物質首先需要進行無毒化處理，然后根據學校統一規定，針對不同類型的廢渣，進行填埋處理。

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2.精細化工過程控制技術的發展動向

3.以綠色化學理念貫穿精細化工專業課教學

4.精細化工廢水的污染特性分析及其控制策略

5.我國油脂化工、精細化工生產現狀與發展建議

6.從“十二五”規劃看中國精細化工行業發展趨勢

7.精細化工的發展趨勢以及如何發展綠色精細化工

8.精細化工專業實驗教學新模式的構建與實踐

9.固相有機合成及其在精細化工中的應用與前景

10.精細化工過程控制技術的重要發展趨勢

11.我國精細化工發展現狀和趨勢

12.有機精細化工中間體的發展現狀及仿生催化氧化在中間體合成中的研究進展

13.精細化工發展前景以綠色精細化工的發展策略

14.現代煤化工產業的精細化發展

15.精細化工的現狀與發展

16.精細化工發展的關鍵技術——模型化、控制與優化研究

17.我國精細化工行業存在的問題及對策

18.精細化工的發展趨勢以及如何發展綠色精細化工

19.我國精細化工行業現狀和“十三五”發展規劃

20.精細化工實驗教學改革的探索與實踐

21.廣東省精細化工發展現狀與對策

22.精細化工實驗教學改革與實踐

23.生物催化在精細化工產業中的應用(上)

24.淺談綠色精細化工關鍵技術

25.基于現代精細化工發展初探

26.對遼寧省精細化工產業“十三五”規劃的建議

27.生物催化在精細化工產業中的應用(下)

28.我國精細化工產業的現狀和發展趨勢

29.晉煤集團精細化工產業發展前景

30.淺談“十二五”期間精細化工發展方向

31.廣東省精細化工現狀與發展

32.論我國精細化工的發展現狀與趨勢

33.精細化工課程群的整合及改革實踐

34.淺析我國精細化工的現狀與前景

35.精細化工領域過程系統工程技術研究發展趨勢探討

36.我國精細化工產業的現狀、存在的問題及其對策分析

37.21世紀精細化工的發展

38.精細化工的發展趨勢及關鍵技術

39.綠色精細化工可持續發展的關鍵技術

40.地方本科院校精細化工實驗教學改革研究

41.對中國精細化工產業發展的幾點思考

42.精細化工的產業轉移與遼寧的比較優勢

43.淺析精細化工產業對深圳經濟產業轉型升級的重要意義

44.精細化工專業課教學中的綠色化學探討

45.加快發展我國綠色精細化工

46.熱點精細化工中間體生產現狀和發展導向

47.淺議精細化工生產企業成本控制

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本科畢業論文是本科生教育的一個綜合性科學實踐教學環節,也是學生在校學習期間學習成果的綜合性總結,是整個教學活動中不可缺少的重要環節。對理工科尤其是化學化工學科而言,畢業論文實驗又是畢業論文工作的一個重要內容,它是培養學生綜合運用所學知識和技能,理論聯系實際,獨立分析,解決實際問題的能力,以及訓練專業科學研究思維與方法的重要環節[1]。

化學化工類畢業論文實驗是一種綜合性的設計實驗,不同于單學科實驗。在整個實驗過程中,理論知識和實驗內容、方法往往涉及多個學科,需要學生把所學知識有機地結合起來,才能很好地理解、掌握,這樣就對論文指導提出了更高的要求[2]。然而,隨著高校辦學規模的擴大,招生人數的增加,畢業論文指導老師本來就有比較繁重的本科生、研究生教學與科研任務,有限的精力使得他們對畢業生實驗的指導和管理經常不能到位,“帶而不管、管而不力”的現象時有發生[3]。而且,學生還有可能因為實驗室條件以及儀器、藥品、耗材等不能到位,對實驗過程拖拖拉拉,學生的僥幸心理、畏難情緒等也會影響學生畢業論文的質量。此外,當前畢業論文指導工作量的分配問題,勢必會影響實驗員的工作積極性,不利于畢業論文實驗的順利開展。因此,在畢業論文完成過程中,如何定位實驗員的角色,發揮他們在實驗室工作的優勢,更好地服務本科畢業論文,提高畢業論文和人才培養質量,也將成為畢業論文教學改革研究的話題。以下就本科畢業論文指導中實驗員所扮演的角色進行探討。

1.做好實驗資源規劃師,實現實驗資源合理利用和資源共享

近年來隨著招生規模的擴大,畢業論文完成期間,進入實驗室開展實驗的學生人數相應增加,勢必會造成實驗室用房和儀器設備以及藥品耗材等的緊張。因此,實驗室管理人員,必須統籌規劃,做好一名規劃師,使實驗室資源利用最大化,優勢資源有效共享,保障學生畢業論文實驗的正常開展。

(1)實驗室用房。

我院學生畢業論文實驗,一般安排在專業實驗室。根據每個指導老師所帶學生人數,合理分配實驗室用房,有研究生用房的指導老師,會根據要求,少提供用房面積或者不提供。我院應用化學系每年拿出4個120m2的專業實驗室供學生開展畢業論文實驗,有效地保障了每個進入實驗室開展論文實驗的學生都有自己的“一畝三分地”,這樣就能很好地解決實驗室用房問題。

(2)實驗室儀器設備、藥品及耗材。

①實驗室公用設備:例如電子天平、氣流干燥器、超聲波清洗器等,每個實驗室提供一套;而干燥箱、冰箱等則放在專門的干燥實驗室和冷凍實驗室供學生使用。

②實驗所需器材、藥品等:學生在進入實驗室前選題,查閱文獻,統計實驗所需的儀器設備、藥品、耗材等,先由指導老師認真審閱簽字確認,再交實驗室管理人員最終審核,以指導老師為小組登記、領取。對于化學反應中常用的小型儀器,如調壓器、加熱套、磁力攪拌器、水浴鍋,根據指導老師所帶學生人數,統籌安排,保障每三個學生有兩套儀器。對于藥品、耗材,如高分子反應所用的引發劑,以及一些催化劑等,用量較少,而且不易保存,一般一屆畢業生,共用一瓶已經足夠;而耗材,如標簽紙、試紙之類,一般交由指導老師小組統一領取。這樣可有效避免學生“只借不用”,造成資源浪費的現象。

③大型儀器設備:如氣質聯用儀、流變儀、紅外光譜儀等,一般由專門實驗技術人員負責管理,為全校開放,保障優勢資源有效共享。

2.做好實驗全程的“綠化師”,加強和培養學生的環保意識

畢業論文期間,化學專業類學生,大多數都要進入實驗室開展為期3個月左右的實驗。實驗過程中使用的有毒、有害,甚至“三致”物質等,如果進入環境,必定對環境造成污染,對人類造成危害。隨著現代經濟的發展和高校培養人才方式的轉變,化學實驗實現綠色化是化學實驗教學發展的必然趨勢,化學教師更應該具有綠色化學的思想,提倡綠色教育[4]。所以,實驗員在畢業論文全程中,應該做好一名“綠化師”,加強和培養學生的綠色意識,嚴禁把廢氣、廢液、廢渣和廢棄化學品等污染物直接向外界排放[5]。

在畢業論文完成過程中,要實現綠色化學,實驗員首先要從源頭上降低化學污染物的生成。為此,可以采取以下幾方面的措施。

(1)提供微型實驗裝置,開展微量化學實驗。如在有機合成研究課題中,實驗室統一提供成套半微量玻璃儀器實驗裝置。這樣既可以減少化學試劑的用量,降低“三廢”的排放,又可以節約水電以及一些輔助耗材的消耗,降低了實驗成本,并且能使爆炸、燃燒、中毒等事故相應減少,極大地改善實驗環境條件,減少對環境的污染[6]。(2)提供無毒或低毒試劑和溶劑。當學生領用有毒有害試劑開展實驗時,需要指導老師及學生研究討論,考慮更換試劑,實在無法更換的,必須做好防護措施,小心操作,并且對實驗過程中的所有廢棄物回收處理。其次是對“三廢”的有效處理。“三廢”處理,必須分類集中收集,分別處理。盡可能采用廢物回收、以廢治廢的方式,降低成本,提高實驗室污染治理率[7]。如對廢液中有機溶劑尤其是重結晶后的溶劑,可通過蒸餾回收,重復利用;對酸液、堿液可通過實驗室提供的廢液回收裝置,分類集中收集,統一處理。對實驗過程中產生的有毒或有異味的氣體,必須采用密閉式操作或在通風櫥中進行,能吸收的,進行吸收處理。對廢渣,能回收利用的,回收利用,不能回收利用的,必須進行無毒化處理。最后,實驗員還應該經常進入實驗室,督促學生清潔實驗,保持實驗室衛生,培養他們的綠色意識、環保觀念。

3.做好學生實驗的安檢員,保證畢業論文實驗正常安全開展

完成畢業論文是學生自己查閱文獻,確定研究思路和方案,自己搭建實驗裝置,分析和處理實驗結果的過程。在這個過程中,實驗員應該做好一名安檢員,對學生實驗過程中出現的不合理操作,進行適當的引導,對有危險操作步驟的學生多巡視指導,防止事故的發生,保證畢業論文實驗正常安全開展。

作為一名安檢員,實驗員應該對以下兩方面進行監督檢查。第一,在實驗室安全方面。首先應該給學生灌輸安全思想。這方面我們采取在學生進入實驗室前,全體學生集中學習實驗室各種規章制度,開展安全教育,增強學生安全意識。其次是實驗員還應該經常巡查有易燃易爆易腐蝕物以及有污染源的學生。例如,學生在研究混凝土高效減水劑時,用水泥凈漿做性能測試,雖然學生對大量廢渣已經妥善處理,如不加以提醒,忽略了燒杯壁上少量的水泥殘渣,而直接沖洗進入下水道,由于積少成多,也會造成水管堵塞,影響實驗室的正常運轉。最后,實驗員還應對精密貴重儀器以及實驗室的水電、消防器材等加強監管,確保論文實驗正常安全開展。學生在用氣相色譜開展檢測分析時,應從載氣鋼瓶、減壓閥、注射器以及檢測器等多方面給予指導,強調注意事項,并且觀察學生實驗過程,保證操作無誤后,方能離開。第二,檢查學生實驗操作是否規范。論文實驗過程中,由于學生素質有高有低,動手能力有強有弱,難免有操作不規范,而且只追求結果、不注重過程的人,這樣就會給實驗室安全帶來不小隱患。學生在開展有機合成研究時,最容易造成實驗裝置搭建不規范。如在研究有HCl、H2S等有毒有害氣體生成的實驗中,沒有搭接尾氣吸收裝置,這樣既會給環境帶來污染,又會給師生健康帶來危害。第三,在安檢方面,還應該密切關注為學生開放的精密貴重儀器室,重點檢查學生操作情況與水電等,確保儀器安全。

4.做好學生問題的咨詢師,服務引導畢業論文全過程

畢業論文實驗期間,學生總會遇到這樣那樣的問題,而且學生問題覆蓋畢業論文完成的全過程。實驗員是學生進入實驗室后離得最近的人,最有可能成為學生咨詢問題的第一人。因此,實驗員應該做好一名咨詢師,服務引導,幫助解決論文中遇到的問題。例如,學生需要查找實驗過程中的一個小步驟、藥品性質;儀器不會使用,出了問題;實驗過程中缺東少西,等等,這些情況學生一般都會找到實驗員,要求幫助解決。在解決問題期間,實驗員辦公室成為服務學生的場所,實驗室的辦公電腦成為公用電腦,實驗員成為全體學生的輔導老師。在為學生服務的過程中,實驗員應充分體現優良的“敬業、獻身、奉獻、負責”的教育精神。

要成為一名優秀的咨詢師,實驗員必須加強學習,自我提高。實驗員除了具備基本的人文社科素質之外[8],還應該具備文獻資料查閱、儀器設備維修、結果分析處理、計算機運用以及實驗操作技能等方面的能力,真正成為一名綜合型、多能力的“通才”。例如,學生在用TU-1901紫外可見分光光度計對實驗結果進行分析測試時,儀器初始化失敗,并且出現氘燈、鎢燈能量低等情形,這時,學生就會第一時間找到實驗員,并且表現出束手無策的樣子。其實,實驗員只需打開機箱底座,松開光柵驅動輪,用手轉動進行調整,再重新開機,儀器就能恢復正常。幫助學生解決問題的過程,其實就是實驗員自我提高的過程,同時也是學生進入社會前進一步學習的過程。

總之,實驗員在學生完成畢業論文的過程中,扮演的角色是多方面的。實驗員必須正確認識自己,不斷加強學習,提高自己各方面的素質,勇于承擔起多重角色,發揮在實驗室工作的優勢,積極工作,樂于奉獻,更好地服務于學生,才能真正為提高本科畢業論文和人才培養質量貢獻出自己的力量。

參考文獻:

[1]黃道戰.高校擴招后實驗室在畢業論文實驗管理與指導工作中的改革實踐[J].高教論壇,2003,(5):77-79.

[2]聶容春.談談化工類專業畢業論文環節中學生能力的培養[J].化工高等教育,2005,(3):115-117.

[3]閆蘭英,李天良.化學與化工系開放實驗室效果分析[J].高校實驗室工作研究,2004,(3):7-9.

[4]魏正妍,楊秀清.在研究型化學實驗中培養綠色意識[J].實驗室研究與探索,2004,23,(11):36-37.

[5]張世仙,陳文興,勾華,等.遵義師范學院化學實驗室污染調查及分析[J].遵義師范學院學報,2006,8,(1):68-71.

[6]徐常龍,曹小華,陶春元,等.通過綠色化學實驗培養學生創新能力[J].化工高等教育,2009,(3):42-44.

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綠色化學又稱環境無害化學。它的核心內涵是在反應過程和化工生產中，盡量減少或徹底消除使用和產生對人類健康、社區安全、生態環境有害的物質。

化學教育尤其大學化學教育是為經濟建設服務的。醫學類職業是與人類生死、健康休戚相關的事業，保障人類健康離不開藥物，藥物合成又離不開化學，而化學工業的發展又在很大程度上直接影響了人類的健康。如何在這三者之間構建和諧，綠色化學是唯一出路。綠色化學不應是一門獨立學科，而應是一種指導思想，是人們應該傾力追求的目標［1］。作為大學化學教師，我們首先應該結合實際情況，將綠色化學教育滲透到教學工作中去，通過廣泛的宣傳教育，讓學生樹立起綠色化學意識，培養出具有綠色化學意識的一代新人［2］。綠色化學成為醫用基礎化學教育的一個重要組成部分，給改革課堂教學、培養學生的創新精神和創新能力提供了良好的契機。

1.提高自身實施綠色化學教育的能力和專業水平。

綠色化學是化學科學與物理、生物、材料及信息等科學結合的產物，是化學科學的發展與進步。因此教學人員不但需要具備化學基礎知識、理論和技能，還要系統地學習關于綠色化學的理論知識，了解有關綠色化學技術的最新研究成果和發展方向，掌握相關學科的知識。

2.改革實驗方式，避免實驗污染物產生。

化學實驗中總有氣體、液體或固體產物的生成，或多或少地會產生有害或有毒的實驗廢棄物。筆者所在的安徽三聯學院醫用基礎化學課程針對的是文理兼收的醫藥營銷專業學生，他們畢業后從事藥物開發、合成的可能性很小，進行化學實驗實際意義不大，因此在實際教學中取消了實驗操作環節。對于個別必要的實驗，借助網絡，利用錄像、多媒體課件、Flas、計算機虛擬實驗等現代教育技術手段進行演示，避免了化學污染物的產生。

3.針對職業需要，整合醫用基礎化學知識結構，添加綠色化學教學內容，激發學生的學習興趣。

筆者選用了張法浩主編的《醫用基礎化學》，該教材包含了無機、分析及有機化學的內容。隨著教學改革的深入，根據專業的特點及教育部對高職學生理論知識“夠用為度”的原則，我院該課程總學時只有72節，比過去減少了二分之一，這就要求教師在教學思想、教學內容以及教學方法等方面做出調整，以適應新世紀人才培養目標的需要［3］。要更多地將醫藥營銷工作中實際需要的知識融入教學過程，摒棄那些不重要又晦澀難懂的知識，使醫用基礎化學真正成為理論的基石。現行教材內容與職業缺乏緊密聯系，忽視了與實際的聯系，學生學習缺乏主動性和積極性。因此，筆者對課程進行了重新整合，刪減和壓縮了教材中電解質溶液、酸堿滴定法、配位化合物、分光光度分析法、分子軌道理論等章節內容。將壓縮的理論和實驗課時用以補充綠色化學內容［4］［5］，多元化、多層次、多角度地向學生揭示、展現綠色化學與基礎化學的緊密聯系。對晦澀難懂的內容以教師精講為主；常識性的內容由學生講解；與生活息息相關相關的內容設計題目，讓學生發表見解、分組討論或辯論，然后由教師進行總結。這樣既突出了重點、難點，又培養了學生自學的能力，提高了學習興趣。

4.學生應用化學知識、原理，結合綠色化學，撰寫科技小論文。

作業是課程教學的一個重要環節，是課堂教學的繼續和延伸。除了布置教材習題外，為讓學生更深入更主動地將綠色化學的理念滲透到傳統化學學習中，在課程結束前，筆者布置學生選擇與“可持續發展”有關的選題，通過探究和調查，查找相關文獻、資料，并對其進行分析、解釋、評價、調查、討論、研究，寫出科技小論文。從對連續三屆學生提交的論文情況看，由于平時的教學中始終貫穿了“綠色”這個與人類健康密切相關的主題，學生興趣濃厚、選題廣泛、立意明確，從問題的提出到問題的解決，學生始終是決策者、行動者。學生從可持續發展的高度去關心環境及環境問題，更深刻地理解了人與自然、人與社會、人與人之間的相互依存關系，認識到他們的態度、行為和決定將對現在和未來的全球環境、整個社會產生影響，激發了學生的憂患意識和社會責任感。

5.改革教學方式及成績評定方式。

隨著現代教育技術的普及，多媒體教學也得到了越來越廣泛的應用。五年的教學中，筆者經歷了傳統教學――傳統教學＋多媒體教學――多媒體教學這一教學手段改革過程。實踐證明，利用多媒體教學，無論信息量還是教學效果都得到了極大的提升。

完整的教學過程應該包括成績的評定，考試方法的創新是教學改革不可缺少的環節。從2005級開始，課程成績的評定項目包括：平時成績20分，科技論文40分，理論考試40分。前兩項是基本體現學生綜合素質的考核，占總分60％，比重超過了理論知識的考核，既有利于調動學生提高自身素質的積極性，又促進了教改的不斷推進和完善。

筆者經過幾年嘗試性地將綠色化學融入到醫用基礎化學的教學探索，逐漸實現了“教師為主導，學生為主體”的教學理念，激發了學生學習的主動性。教學中及時滲透綠色化學方面的知識，適當地加深和思維拓展，使學生在潛移默化中受到綠色化學教育，成為有綠色化學理念的新一代高職大學生，是時代的要求，是素質教育的要求。

參考文獻：

［1］馬莉，冉嗚.綠色化學的提出與發展.成都教育學院學報，2005，9，（6）.

［2］何樹華，田開江.大學化學專業應加強綠色化學教育.涪陵師范學院學報，2000，18，（5）

篇（8）

主管單位：沈陽市醫藥和化工行業聯合會

主辦單位：中國石油撫順石化分公司;中石化撫順石油化工研究院;沈陽化學化工學會

出版周期：月刊

出版地址：遼寧省沈陽市

語

種：中文

開

本：大16開

國際刊號：1671-0460

國內刊號：21-1457/TQ

郵發代號：8-24

發行范圍：國內外統一發行

創刊時間：1972

期刊收錄：

CA 化學文摘(美)(2009)

Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)

核心期刊：

期刊榮譽：

篇（9）

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）04-0044-02

綠色化學，也被稱為環境友好化學，清潔化學或無污染化學，主要是指在化學品的設計、制造和使用過程中，利用一系列的原則來減少、甚至消除有毒有害物質的使用或在過程中的生成的化學。綠色化學的核心是“原子經濟性”，基本原理是公認的十二原則。綠色化學是更高層次的環境友好化學，與環境保護不同，綠色化學不是被動地治理環境污染，而是主動地防止化學污染，是從物質產生的源頭控制廢物的產生，減少對環境的污染。所以綠色化學對環境保護及社會的可持續發展具有重要的指導意義， 這與現代化工工業發展趨勢相吻合。

一、綠色化學課程教學的意義

大學生是我國科學技術未來的生力軍，在大學課程中開設綠色化學課程，通過相關的教學活動培養大學生的環境保護意識，有利于從根本上防止污染，有利于實現社會可持續發展。作為化學教育工作者，我們有責任和義務將綠色化學及相關知識引入高等教育知識體系中，并系統傳授給學生。

隨著對綠色化學科學研究的不斷深入，綠色化學的思想和觀念逐步為人們接受，并被引入高校教W活動中，很多高校都開設了綠色化學課程。綠色化學作為一門新的課程，具有涉及知識面廣、綜合性強的特點。與化學其他課程不同，綠色化學沒有完善的知識體系和教學大綱，因此如何結合時代特點和專業知識，為大學生講授綠色化學課程，是任課教師在教學過程中面臨的主要問題。作者從2009年開始在江蘇師范大學為環境工程專業學生講授綠色化學課程，在教學過程中積累了一些經驗，進行了一些有益的嘗試。

二、綠色化學課程教學方法的探索

針對綠色化學的課程特點，我們對其教學方法進行了以下探索。

（一）精選教學內容 啟發學生的興趣

綠色化學是一門新興的學科，發展很快，但沒有較為成熟的教材，需要教師根據教學目標選取教學內容。這也為教師提供了一定的自由空間，教師可以結合自己的科研方向和學術思想、提供最新的學術動態。另一方面，綠色化學課程的教學內容與有機化學聯系緊密，涉及很多有機合成反應的方法和條件，如果只進行抽象的講解，學生容易感到枯燥乏味。因此在教學過程中，應適時地結合實際生活，用生動的實例充實課堂教學，展現綠色化學在現代生活中的重要作用，進而激發學生對這門課程的學習興趣。例如，介紹“白色污染”及解決措施，這樣學生就會對綠色化學有更加充分的了解，也能夠加深學生對綠色化學在日常生活中的實用性和重要性的認識。

綠色化學是一門交叉學科，發展速度很快，而且涉及很多化學相關領域， 因此我們在滿足教學基本要求的前提下， 采用靈活多樣的教學形式，并經常對教學內容進行更新。比如在課堂教學中，根據學生的接受情況，將一些相關的具有應用價值的最新研究成果添加到教學內容中。另外，也可以利用學校的網絡數據庫資源來提供關于綠色化學的最新科研成果的鏈接，以便學生隨時閱覽、學習，讓學生了解綠色化學的研究動態及最新進展，提高學生對該門課程的學習興趣，增強他們對新問題的求知欲望，使學生獲取更多的知識。

（二）多種教學方法結合使用，啟發學生思考

傳統的課堂教學主要是“講解―接受型”教學模式，教師是教學信息的主動發出者，學生則是被動地接受知識，這種教學中師生的互動交流少，教學氣氛沉悶，也阻礙了學生主動學習的積極性和創新能力的培養。相比之下，研究性教學是深受廣大師生歡迎的教學方式，可以將課程的內容轉變成生活、生產或科學中的實際問題，以學生為中心，在教師的引導下按照科學研究的模式來分析、解決這些問題，最終達到學生獲取知識、提高能力的一種教學過程。

在研究性課堂教學中，教師作為指導者，在設定的問題情境中要引導學生主動思考問題， 幫助學生找到解決問題的辦法，這種教學方式有助于培養學生的創新意識。如在講授綠色溶劑技術這個章節時，我們讓學生在課前查閱相關的文獻資料，了解有關的科學前沿內容。在該章節的課堂教學過程中， 可以將這節課的10～15 分鐘左右的時間留給學生介紹自己的學習體會，以及對綠色溶劑技術的理解，分組進行討論，以提高他們的學習主動性，強化學生的科學思維方式。這種自主學習可以讓學生體會到學習的樂趣，同時也鍛煉了學生文獻查閱和使用網絡資源的能力。課堂教學和學生自主學習的有機結合可以有效地提高教學效果，有利于培養創新性人才。

作為一門專業課，綠色化學每節課要傳遞的信息量非常大，多媒體教學技術的運用大大提高了綠色化學課程的學習效率。但是，多媒體教學的缺點是容易導致學生一直處于抄筆記的狀態，沒有時間去消化和思考教師講授內容，不能和教師互動，只能被動接受課堂內容。所以要改善教學效果，就應該結合本課程的特點以及學生的實際情況，合理地使用多媒體教學手段，注意不同教學手段間的配合使用。

課堂教學是學生學習綠色化學的主要場所，但豐富多彩和形式多樣的課外活動是對課堂教學的良好補充，將二者有效結合起來，能夠起到事半功倍的效果。為全面提高學生的綠色化學素質，我們一方面組織學生到學校的實習基地，有合作的化工廠或制藥公司參觀調查并進行交流。另一方面，通過課外實驗教學來配合課堂教學進行綠色化學教育，讓學生在具體的實驗過程中進一步強化綠色化學觀念，如在環境工程專業學生的研究設計性實驗中分別采用有機溶劑和離子液體為反應介質合成一些有機化合物，讓學生對兩種合成方法進行比較。這樣不僅能鍛煉學生的動手能力，而且能使他們用理論聯系實際，真正感受到環境污染帶來的危害性，增加他們迫切保護環境的積極性。另外在畢業設計和課程設計中有意識按綠色化學要求進行，開展專題講座，環保展覽宣傳等，讓綠色化學融入人才培養全過程，增強學生的環保意識。

（三）建立合理的考核機制，注意與學生的互動和反饋

在教學過程中，我們發現一些學生上課聽講不認真，主動學習積極性低，部分學生為了獲得更高的平時成績，抄襲別人的作業。因此，提高學生的學習興趣，優化考核體系顯得尤為重要。

綠色化學課程的最終成績包括課程論文成績和平時成績兩部分。在每學期的授課中，我們通常在完成課堂教學任務前給出課程論文的具體要求，要求學生根據綠色化學課程的學習內容，結合課程論文的具體要求，查找和閱讀有關的文獻，綜合運用所學知識，整理和撰寫課程論文。考慮到學生的實際情況，在這個環節通常也會給出一些相關指導，如每個數據庫的使用教程和視頻等，課程論文的完成很好地培養了學生檢索文獻、閱讀文獻、分析問題和解決問題的能力，也為環境工程專業學生的畢業論文設計打下了良好的基礎。

綠色化學的平時成績一般由出勤率，作業和課堂表現構成。不同于其他化學類課程的考核方式，在綠色化學課程的考核中，我們將學生在課堂教學中的表現以及課后心得體會也計入平時成績。如在某些章節的課堂教學前，對學生進行分組，給每組學生布置一些題目，課堂教學中，每組可派出代表對相關問題給出解答，組與組之間可以互相提問。學生通過這個環節的學習可以更好地了解相關教學內容的背景知識，更深刻地掌握教學知識點。教師根據每組學生的表現進行打分，并將這部分成績計入平時成績中。課程結束后，每個參與的學生都要總結該課程的學習心得體會，對課程進行簡單的評價并給出自己的意見和建議，這部分內容也作為平時成績的一部分。以上教學活動的開展，一方面可以提高學生的學習積極性，另一方面學生給出的意見和建議可以督促任課教師改進教學方法，提高教學水平。在這門課程中，部分評價意見如下：1.綠色化學這門課跟我們的生活關系密切，感覺很有用；2.課堂上老師舉的例子很生動，學到了很多東西，擴展了知識面；3.通過準備課程論文，感覺自己查閱文獻的能力提高了；4.喜歡老師的講課，內容吸引人，但是有部分反應有機化學里沒學過，能否多講一些。

總的來看，學生對這門課程的關注程度高，總體滿意程度也比較高。

三、結語

綠色化學是一門面向21 世o的高層次化學，它體現了化學、科學技術、社會之間的相互影響和聯系。在綠色化學教學中，教師采用研究性教學的方式，能幫助學生獲得相關的知識、技能和能力，有助于學生培養創造性思維，從而更好地理解人與自然、人與社會、人與人之間的相互依存關系， 激發其社會責任感。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 胡常偉，李賢均.綠色化學原理和應用[M].北京：中國石化出版社，2006.

[2] 張禮和.化學學科進展[M].北京：化學工業出版社，2005.

[3] 沈玉龍，王克誠.國外大學的綠色化學教育[J].化學教育， 2006（10）：63-64.

篇（10）

我國在化學領域發表的文章總數和被引用文章數以及論文的引用次數逐年上升，已經躍居世界前列。在2000—2010年期間，中國在化學研究領域發表的SCI論文總量列世界第2位；2007、2008年成為SCI論文增長速度最快的國家見圖1、圖2)，在此期間論文被引用次數名列世界第四位；2005—2008年，中國在化學領域被引論文的數量超過曰本，成為重要研究成果的主要產出國家之一。論文的數量與質量同步提高，質量提高更快（見圖4)。中國化學在國際化學界頂尖1的論文比例從1998年的0.3%增加到2008年的8.1%中國人在化學領域發表的文章從19W—2!丨n3年的9%上升到2丨104—2丨IIm年的17%(有中國作者在內的所有文章）（源于基本科學指標.湯姆森-路透影響力的提高，我國化學家在包括IUPAC重要學術機構的擔任重要職務的人數越來越多，越來越多的中國化學家擔任包括Acc.Chem.Res.,Chem.Soc.Rev.,J.Am.Chem.Soc.,Angew.Chem.Int.Ed.,Adv.Mater.等重要學術期刊的編輯、副主編、編委、顧問編委。

           

我國化學領域越來越重視對知識產權的保護，專利申請數量穩步增力口。2009年中國化學科學領域在中國申請的專利件數已經超過曰本和美國(見圖5)。

我國生產的化工產品的銷售額占全球的比例有了大幅度提升，2009年已經超過美國，成為繼歐盟之后的第二大化工產品大國（圖6)。

中國化學發展存在的問題

近年來在化學領域頂尖刊物上發表的論文已經有了較大幅度的增長，專利申請有了較快增長，在國際化學界有了一定的影響。但是，我們必須清楚地看到，我國化學的發展與具有傳統研究優勢的歐美和曰本相比，仍然存在著較大的差距，這主要體現在：高質量、原創性和系統性的研究成果仍然較少；國際頂尖科學家還很少；研究隊伍在化學的各個分支研究方向結構不甚合理；缺乏與其他學科的深度交叉融合，缺乏化工產業的核心技術以及對相關產業的發展缺乏引領作用等。因此，充分的認識目前我國化學發展的制約因素和存在的問題，在“十二五”期間進行正確的引導，對維護我國化學的健康和可持續發展具有重要的意義。

中國化學學科發展的戰略

一是要保持已有優勢，發展新的特色領域。在已有的研究基礎上，繼續深入開展以化學合成及理論為核心，以材料科學、能源科學、生命科學、農業科學、環境科學和信息科學等領域的重大需求為導向，發展定向、高效、低耗、綠色的化學合成、能量和物質轉換體系及相關技術，加強基礎研究思想和方法向原理器件設計和制備技術的轉化，強化探索和創新意識，注重基礎研究和應用研究的結合與協調發展，加快化學科學的全面發展。

二是要鼓勵具有原創性的新思想、新概念、新理論、新方法的提出，鼓勵變革性研究項目，對重大基礎問題科學研究應給予持續性的支持，使我國在一些重要的研究領域取得突破，形成一些由我國科學家提出的、在國際上具有重要影響的學術思想和理論，使我國在化學科學的若干領域的研究水平跨入世界先進行列，且在一些領域形成優勢和特色。

三是要在化學科學的前沿和新興領域取得重要突破，趕超國際先進水平。在化學科學的前沿及其新興領域，選擇具有一定基礎和優勢、關系國計民生和國家安全的關鍵科學問題，集中力量，重點突破。爭取在揭示分子及其組裝體的可控合成、設計規律、性質與微觀結構的本質關系，在高性能、不同凝聚態結構化學材料體系的制備、表征、理論模擬和計算方法，在高效能源和物質轉化催化劑的設計和機理，在關乎人類生存和健康的藥物設計和合成等領域取得重要研究成果。

四是要加強學科交叉，形成新的生長點，有重點地發展一些新的國際前沿研究領域。瞄準化學科學前沿和國家戰略需求，完善學科布局與結構，注重和加強化學科學各分支學科及其與材料科學、生命科學、信息科學、納米科學等學科的交叉、滲透和融合，推動學科建設，形成新的學科生長點，賦予化學科學新的內涵和生命力。前瞻性地重點部署和發展一些新的具有戰略意義的國際前沿研究領域（例如：能源、環保、生物、催化等），組織學科交叉研究和多學科綜合研究。

篇（11）

（一）以課程體系建設為根本，培養學生的知識創新能力

浙江大學化學工程與工藝專業十分重視學生的實踐能力訓練和培養，建有完備的實踐課程教學體系，主要包括化工實驗（7．5學分，含大學化學實驗、過程工程原理實驗、化工專業實驗）、化工設計（4學分）、認識和生產實習（3學分）、SRTP等科技創新與社會實踐活動的第二課堂（4學分以上），共計18．5學分，達到了《工程教育專業認證標準》中化學工程與工藝專業的要求。本專業十分重視化工設計課程的建設和教學，定位為學科工程設計技能訓練課程，已在2010年成功獲批國家級精品課程。課堂教學與實踐教學的學時分配為1∶2，學生通過面向應用能力培養和面向設計項目的實踐學習過程，學習現代（化工專業）設計方法與設計工具的使用方法，了解計算機輔助化工過程設計的基本步驟，實踐從單元過程到完整流程設計的全過程，初步掌握運用Aspen　Engineering　Suit軟件進行化工過程設計的技能，使用AutoCAD繪制化工流程圖、塔設備圖、車間布置圖、工廠總平面圖的方法，了解化工設計工作程序、工作內容、設計文檔編制方法，從整體上實踐學習化工設計的全過程，培育綜合運用化學、熱力學、單元操作、化學工藝學、化學反應工程、化機與設備、儀表與自控等化工專業基礎理論解決具體工程問題的能力，強化工程設計能力和創新思維的培養。

（二）以實習基地和教育內容拓展為助力，培養學生的專業興趣

實習是高等工科院校實踐教學中的重要環節，其中認識實習主要起專業啟蒙教育的作用。通過認識實習，學生了解了本專業的基本生產工藝及專業的前景與發展方向，對所學專業有了一定的感性認識，并為后繼課程的學習打下良好的基礎。但目前的認識實多存在基地單一、時間很短的缺陷，難以保證實習的質量和效果。結合特色專業建設，本專業提出建立民營、國有、跨國企業及化工園區的三位一體認識實習基地，使學生通過民營企業的實習，深入理解化工企業的創業、發展與壯大過程，接受創業教育；通過傳統的國有大企業實習，系統了解大型化工企業的流程、規模，各化工單元設備與裝置的特點等，接受就業教育；通過世界化工巨頭在中國公司基地的實習，認識跨國企業的規模、設計、布局及管理理念，培養國際視野，接受創新教育；通過化工園區的實習，切身感受科學規劃化工園區重要性、環境保護和循環經濟中化工知識的重要性，接受生態教育。因此，三位一體實踐基地的認識實習將有效提高學生學習專業知識的興趣，增強學生專業知識實際應用的感觀認識，培養學生的創新創業精神與國際視野。

（三）以化工專業實驗室建設為陣地，培養學生的基本技能

專業實驗室是高等學校實驗室的一個重要組成部分，對人才培養和學科建設有著直接的影響。專業實驗教學作為培養學生動手能力、科研能力、創新能力的有效手段和必要途徑，是理論教學無法替代的。為了提高教學質量，實行實驗室和教學過程的統一管理，本專業于2008年對原先分屬不同研究所的專業實驗教學模式進行了改革，建成了集中的化工專業實驗室。建設過程中，更新了所有的老舊實驗設備，對原開設的實驗進行了梳理，停開了部分質量有待提高的實驗，保留了八個基礎實驗，并增加了四個綜合創新實驗和兩個遠程實驗。其中綜合創新實驗是專業實驗的升華，要求學生將基礎課、技術基礎理論和專業課的理論知識以及實驗理論、實驗技能融會貫通并應用到實驗中去檢驗。這樣既總結和鞏固了前期實驗教學的成果，又鍛煉了學生的綜合實驗能力和運用實驗解決工程實際問題的能力。遠程實驗則幫助學生實現了異地實驗，實驗時間不受限制，實驗效率大為提高，并豐富了實驗手段和創新能力的培養。

（四）以特色學科競賽為載體，培養學生的創新能力

學科競賽是培養創新人才、促進高校教育教學改革行之有效的途徑。學生可以通過參加學科競賽，進一步提高專業學習的興趣和理論聯系實際的能力，激發實踐創新的活力。為了更好地培養學生的創新能力，我們已連續多年組織開展“三井化學杯全國大學生化工設計邀請賽”和“過程工程實驗技能創新競賽”兩大學科競賽活動。其中前者主要是化工設計課程的教學拓展，迄今浙江省大學生化工設計競賽、“三井化學杯全國大學生化工設計邀請賽”已舉辦了四屆。大學生化工設計競賽活動有力地推動了化工設計課程的全國普及性，提升了其影響力，促進了國內高校化工設計課程的改革和發展，對高等化學工程教育的深化改革起到了實質性的推動作用。同時，本專業還針對“過程工程原理”課程的特點，創辦了“過程工程實驗技能創新競賽”，創建了過程工程實驗技能創新實踐基地。該競賽為浙江大學校內唯一一個以實驗為主的校級競賽，每年本專業有30％的學生參加該競賽活動，學生的實踐動手能力和創新意識得到了有效的訓練。

（五）以特色班強化培訓為手段，培養學生的專業特長